塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)

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1、塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187-2009介紹,1,目 錄,1、塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程 JGJ/T187-2009的編寫背景 2、任務(wù)來源和編寫過程 3、規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容和基本規(guī)定 4、規(guī)程的重點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 5、規(guī)程的重點(diǎn)施工管理內(nèi)容 6、塔機(jī)風(fēng)荷載計(jì)算 7、塔機(jī)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)例 8、十字型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)例,2,1、塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187-2009的編寫背景,1.1 工程建設(shè)發(fā)展需要 隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑工程施工技術(shù)迅速提高，作為主要建筑施工機(jī)械之一的塔式起重機(jī)（以下簡稱塔機(jī)）得到普遍應(yīng)用，其中又以小車變幅的固定式塔機(jī)最受歡迎。然而目

2、前施工工地的塔機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)過較多的事故，主要原因之一在于其基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工較為草率，沒有標(biāo)準(zhǔn)可遵循，塔機(jī)傳到基礎(chǔ)的荷載和基礎(chǔ)的承載力計(jì)算都不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致地基基礎(chǔ)破壞、塔機(jī)傾覆以及人員傷亡；而有些塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)人員由于依據(jù)或經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)過于保守，浪費(fèi)大量的建筑材料；塔機(jī)基礎(chǔ)包括樁基在施工中存在馬虎草率，沒有可遵循的專門標(biāo)準(zhǔn)，也經(jīng)常有事故發(fā)生；因此急需一部規(guī)范塔機(jī)基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)施工的技術(shù)規(guī)程，從而減少以致杜絕全國各地因塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工依據(jù)或經(jīng)驗(yàn)不足引起的人員傷亡，降低建設(shè)單位或施工單位的經(jīng)濟(jì)損失。,3,1.2 規(guī)范塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)施工 目前各地的施工工地普遍按塔機(jī)制造商提供的塔機(jī)使用說明書

3、中的基礎(chǔ)荷載參數(shù)和基礎(chǔ)圖施工。該基礎(chǔ)荷載參數(shù)和基礎(chǔ)圖的主要編制依據(jù)是國家標(biāo)準(zhǔn)塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T13752-92，隨著時(shí)代的進(jìn)步加上我國幅員遼闊，該標(biāo)準(zhǔn)已不適應(yīng)當(dāng)前工程建設(shè)的需要。以風(fēng)荷載為例，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13752-92規(guī)定的基本風(fēng)壓為0.80kN/m2(離地面高度20m以下)、1.10 kN/m2（離地面高度20m以上）；顯然，在五十年一遇的基本風(fēng)壓大于上述數(shù)值的地區(qū)，塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)是不安全的，而基本風(fēng)壓小于上述數(shù)值的地區(qū)，則塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)可能偏于保守。此外，塔機(jī)使用說明書中基礎(chǔ)圖統(tǒng)一規(guī)定地基承載力須不小于200 kN/m2也不符合因地制宜的科學(xué)應(yīng)用原則?？梢娝狡鹬貦C(jī)混凝土基礎(chǔ)

4、工程技術(shù)規(guī)程（以下簡稱規(guī)程）的編制及實(shí)施能規(guī)范塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)施工，讓國家和企業(yè)產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。,4,2、任務(wù)來源和編寫過程,2.1任務(wù)來源 根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建標(biāo)2008102號文關(guān)于印發(fā)的通知，主編單位承擔(dān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程的編制任務(wù)，2008年8月10日在杭州召開了本規(guī)程第一次編制工作會議。 2.2編寫過程 編制組進(jìn)行了廣泛的實(shí)際塔機(jī)及基礎(chǔ)工程的調(diào)查、資料收集、分析研究，并參考了有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，編制組成員按照分工對正文和條文說明逐章逐條進(jìn)行編制，形成了標(biāo)準(zhǔn)的初稿。然后編制組充分地討論、修改補(bǔ)充，形成標(biāo)準(zhǔn)的討論稿，在2008年1

5、2月召開編制組第二次編制工作會議，對標(biāo)準(zhǔn)討論搞進(jìn)行了充分的討論修改，形成標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。在“國家工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)信息化信息網(wǎng)”上公開征求意見，同時(shí)發(fā)給國家與塔機(jī)基礎(chǔ)有關(guān)的科研、設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、教學(xué)等單位和建設(shè)主管部門及專家征求意見，共收到反饋意見150條。編制組對反饋意見進(jìn)行了匯總和處理，對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步修改和完善，形成了標(biāo)準(zhǔn)送審稿。,5,6,3、規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容和基本規(guī)定,3.1 主要技術(shù)內(nèi)容 本規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容是：1. 總則；2. 術(shù)語和符號；3. 基本規(guī)定；4. 地基計(jì)算；5. 板式和十字形基礎(chǔ)；6. 樁基礎(chǔ)；7. 組合式基礎(chǔ)；8. 施工及質(zhì)量驗(yàn)收。附錄A、B。 3.2 基本規(guī)定 3.2

6、.1 塔機(jī)的基礎(chǔ)形式應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、荷載大小與塔機(jī)穩(wěn)定性要求、現(xiàn)場條件，并結(jié)合塔機(jī)制造商提供的塔機(jī)使用說明書的要求確定。常用的塔機(jī)固定式基礎(chǔ)形式有矩形（包括方形）板式和十字形式、樁基及組合式基礎(chǔ)。,7,3.2.2 塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)按獨(dú)立狀態(tài)下的工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的荷載分別計(jì)算。塔機(jī)基礎(chǔ)工作狀態(tài)的荷載應(yīng)包括塔機(jī)和基礎(chǔ)的自重荷載、起重荷載、風(fēng)荷載，并應(yīng)計(jì)入可變荷載的組合系數(shù)，其中起重荷載不應(yīng)計(jì)入動(dòng)力系數(shù)；非工作狀態(tài)下的荷載應(yīng)包括塔機(jī)和基礎(chǔ)的自重荷載、風(fēng)荷載。本條文是塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原則。 塔機(jī)在獨(dú)立狀態(tài)時(shí)，所承受的風(fēng)荷載等水平荷載及傾覆力矩、扭矩對基礎(chǔ)的作用效應(yīng)最大；附著狀態(tài)（安裝附墻裝置后）

7、時(shí)，塔機(jī)雖然增加了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)自重，但對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)起控制作用的各種水平荷載及傾覆力矩、扭矩等主要由附墻裝置承擔(dān)，故附著狀態(tài)可不計(jì)算。 3.2.3 塔機(jī)工作狀態(tài)的基本風(fēng)壓應(yīng)按0.20 kN/m2取用，風(fēng)荷載作用方向應(yīng)按起重力矩同向計(jì)算；非工作狀態(tài)的基本風(fēng)壓應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009中給出的50年一遇的風(fēng)壓取用，且不小于0.35kN/m2，風(fēng)荷載作用方向應(yīng)從平衡臂吹向起重臂；塔機(jī)的風(fēng)荷載可按本規(guī)程附錄A的規(guī)定進(jìn)行簡化計(jì)算。,8,按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程JGJ33的規(guī)定，六級及以上大風(fēng)應(yīng)立即停止作業(yè)，相應(yīng)的基本風(fēng)壓為0.12kN/m2；本規(guī)程取工作狀態(tài)的基本風(fēng)壓為0.20k

8、N/m2，再乘各項(xiàng)風(fēng)荷載系數(shù)之積，大于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T13752規(guī)定的基本風(fēng)壓0.25kN/m2乘單一風(fēng)力系數(shù)之積。 3.2.4 塔機(jī)基礎(chǔ)及地基均應(yīng)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定。本條規(guī)定了地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則，各類塔機(jī)的地基基礎(chǔ)均應(yīng)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定，同時(shí)作出了可不做地基變形驗(yàn)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算的規(guī)定，將地基變形驗(yàn)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算控制在合適的范圍。 3.2.5 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)所采用的荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力限值應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時(shí)，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)

9、采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值；,9,2 計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值； 3 計(jì)算基坑邊坡或斜坡穩(wěn)定性，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項(xiàng)系數(shù)均取1.0； 4 在確定基礎(chǔ)或樁承臺高度、計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力、確定配筋和驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí)，傳給基礎(chǔ)的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力，應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合計(jì)算，并應(yīng)采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； 3.2.6 塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)缺少計(jì)算資料時(shí)，可采用塔機(jī)制造商提供的塔機(jī)使用說明書的基礎(chǔ)荷載，包括工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的垂直荷載、水平荷載、傾覆力矩、扭矩

10、以及非工作狀態(tài)的基本風(fēng)壓；若非工作狀態(tài)時(shí)塔機(jī)現(xiàn)場的基本風(fēng)壓大于塔機(jī)使用說明書提供的基本風(fēng)壓，則應(yīng)按本規(guī)程附錄A的規(guī)定對風(fēng)荷載予以換算。,10,塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)缺少計(jì)算資料指塔機(jī)制造商提供的塔機(jī)使用說明書中沒有塔機(jī)各部分的構(gòu)造、自重及重心位置的說明，即無法按本規(guī)程的規(guī)定分析計(jì)算塔機(jī)的荷載。非工作狀態(tài)下塔機(jī)現(xiàn)場的基本風(fēng)壓大于塔機(jī)使用說明書提供的基本風(fēng)壓，應(yīng)按本規(guī)程附錄A的規(guī)定對風(fēng)荷載引起的傾覆力矩予以換算，否則不安全；可采用簡化的換算方法，將現(xiàn)場基本風(fēng)壓超出塔機(jī)使用說明書基本風(fēng)壓的差值按本規(guī)程附錄A的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算所得的傾覆力矩、水平荷載分別與塔機(jī)使用說明書提供的傾覆力矩、水平荷載同向疊加。 3

11、.2.7 塔機(jī)獨(dú)立狀態(tài)的計(jì)算高度H按基礎(chǔ)頂面至錐形塔帽一半處高度或平頭式塔機(jī)的臂架頂取值。,11,12,4.1 地基承載力計(jì)算 4.1.1 塔機(jī)在獨(dú)立狀態(tài)時(shí)，作用于基礎(chǔ)的荷載應(yīng)包括塔機(jī)作用于基礎(chǔ)頂?shù)呢Q向荷載標(biāo)準(zhǔn)值 、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 、傾覆力矩（包括塔機(jī)自重、起重荷載、風(fēng)荷載等引起的力矩）荷載標(biāo)準(zhǔn)值 、扭矩荷載標(biāo)準(zhǔn)值 、以及基礎(chǔ)及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值 見圖4.1.1。,4、規(guī)程的重點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容,,,,圖4.1.1 基礎(chǔ)荷載,,,,,,13,4.1.2 矩形基礎(chǔ)地基承載力計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002第5.2節(jié)的規(guī)定，此處不作詳細(xì)解析。 當(dāng)塔機(jī)基礎(chǔ)

12、為十字形時(shí)，可采用簡化計(jì)算法，即傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值 、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 僅由其中一條形基礎(chǔ)承載，基礎(chǔ)底面的抵抗矩W宜計(jì)入節(jié)點(diǎn)加腋部分；豎向荷載仍由全部基礎(chǔ)承載。 矩形板式和十字形基礎(chǔ)各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)因地制宜地選用。 基礎(chǔ)偏心距應(yīng)符合 。此條規(guī)定取自現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50135，即考慮了塔機(jī)傾覆后果的嚴(yán)重性，比塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T13752的規(guī)定 有所提高。 4.1.3 方形基礎(chǔ)和底面邊長比小于或等于1.1的矩形基礎(chǔ)應(yīng)按雙向偏心受壓作用驗(yàn)算地基承載力，塔機(jī)傾覆力矩的作用方向應(yīng)取基礎(chǔ)對角線方向（圖4.1.3），基礎(chǔ)底面的壓力應(yīng)符合下列公式要求：,,,,14,,（a）偏心荷載在核心區(qū)

13、內(nèi) （b）偏心荷載在核心區(qū)外 圖4.1.3 雙向偏心荷載作用下矩形基礎(chǔ)的基底壓力,15,,（4.1.3-1）,1. 當(dāng)偏心荷載合力作用點(diǎn)在核心區(qū)內(nèi)時(shí)（ ）,（4.1.3-2）,（4.1.3-3）,（4.1.3-4）,16,式中：PK相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值； fa修正后的地基承載力特征值； Pmax相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值； Pmin相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面邊緣的最小壓力值； Fk塔機(jī)作用于基礎(chǔ)頂面的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值； GK基礎(chǔ)及其上土的自重標(biāo)準(zhǔn)值； A基礎(chǔ)底面面積； Mkx、Mky相

14、應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于基礎(chǔ)底面對x、y軸的力 矩值； Wx、Wy基礎(chǔ)底面對x、y的抵抗矩。,17,2. 當(dāng)偏心荷載合力作用點(diǎn)在核心區(qū)外時(shí)（ ）：,,（4.1.3-5）,（4.1.3-6）,（4.1.3-7）,（4.1.3-8）,（4.1.3-9）,上述公式取自現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50135-2006第7.2節(jié)規(guī)定。,18,式中：,,,h,,,,,相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于基礎(chǔ)頂面的水平 荷載值； 偏心距； 方形基礎(chǔ)和底面邊長比小于或等于1.1的矩形基礎(chǔ)x 方向的底面邊長； 方形基礎(chǔ)和底面邊長比小于或等于1.1的矩形基礎(chǔ)y 方向的底面邊長；

15、 基礎(chǔ)的高度； 偏心荷載合力作用點(diǎn)至eb一側(cè)x方向基礎(chǔ)邊緣的距離； 偏心荷載合力作用點(diǎn)至el一側(cè)y方向基礎(chǔ)邊緣的距離； 偏心距在x方向的投影長度； 偏心距在y方向的投影長度。,19,塔機(jī)傾覆力矩按塔身截面對角線作用最大，此時(shí)基礎(chǔ)底面的抵抗矩W最小，故荷載效應(yīng)最不利。 基礎(chǔ)底面允許部分脫開地基土的面積不應(yīng)大于底面全面積的1/4，可通過控制偏心距符合本條規(guī)定的要求：對矩形基礎(chǔ)偏心距e不大于b/4；對方形基礎(chǔ)和底面邊長比小于或等于1.1的矩形基礎(chǔ)偏心距e不大于0.21b（傾覆力矩沿塔身截面的對角線作用）。,20,4.2 板式和十字形基礎(chǔ),圖4.2.1-（a）塔機(jī)的板式基礎(chǔ),圖4.2.1-（b）塔機(jī)的

16、十字形基礎(chǔ)（加配重）,21,4.2.1 構(gòu)造要求 1. 基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足塔機(jī)預(yù)埋件的抗拔要求，且不宜小于1000mm，不宜采用坡形或臺階形截面的基礎(chǔ)。 2. 基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25。 3. 基礎(chǔ)配筋應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010的有關(guān)構(gòu)造規(guī)定（含最小配筋率0.15%）。板式基礎(chǔ)應(yīng)在基礎(chǔ)表層和底層配置直徑不小于12mm、間距不大于200mm的鋼筋，且上、下層主筋應(yīng)用間距不大于500mm的豎向構(gòu)造鋼筋連接；十字形基礎(chǔ)主筋應(yīng)按梁式配筋，主筋直徑不小于12mm，箍筋直徑不小于8mm且間距不大于200mm，側(cè)向構(gòu)造縱筋的直徑不小于10mm且間距不大于200mm。板式和十字形

17、基礎(chǔ)架立筋的截面積不宜小于受力筋截面積的一半。 4. 預(yù)埋于基礎(chǔ)中的塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)錨栓或預(yù)埋節(jié)，應(yīng)符合塔機(jī)使用說明書規(guī)定的構(gòu)造要求，并應(yīng)有支盤式錨固措施。,22,5. 十字形基礎(chǔ)的節(jié)點(diǎn)處應(yīng)采用加腋構(gòu)造，有利于基礎(chǔ)的穩(wěn)定和避免應(yīng)力集中。,,基礎(chǔ)節(jié),斜撐,錨栓,,圖4.2.1-（c） 塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)形式,圖4.2.1-（d）塔機(jī)預(yù)埋節(jié)形式,預(yù)埋節(jié),23,4.2.2 基礎(chǔ)計(jì)算 1.基礎(chǔ)的配筋應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行受彎、受剪計(jì)算。 考慮一般塔機(jī)基礎(chǔ)所受的扭矩 較小，例如QTZ63塔機(jī)的 等于228kNm，QTZ80塔機(jī)的 等于305kNm，ZJ6012塔機(jī)的 等于350

18、kNm，ZJ7030塔機(jī)的等于660kNm，遠(yuǎn)小于混凝土基礎(chǔ)1/4的開裂扭矩T；對方形基礎(chǔ)長5m、寬5m、高1.2m，且混凝土強(qiáng)度等級為C25時(shí)，T為7880kNm。故簡化設(shè)計(jì)中可不考慮扭矩的作用。 當(dāng)塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)設(shè)有斜撐時(shí)，可簡化為無斜撐計(jì)算，但基礎(chǔ)鋼筋宜按對稱式配置正負(fù)彎矩筋。本節(jié)所列公式中的荷載不包括基礎(chǔ)及其上土的自重。凈反力是指扣除基礎(chǔ)及其上土自重后傳至基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力。,,24,2.計(jì)算板式基礎(chǔ)強(qiáng)度時(shí)，將塔機(jī)作用于基礎(chǔ)的4根立柱所包圍的面積作為塔身柱截面，計(jì)算受彎、受剪的最危險(xiǎn)截面取柱邊緣處（圖4.2.2）?；變舴戳Σ捎冒词剑?.2.2）求得的基底平均壓力設(shè)計(jì)值P：,,（4.2.2）

19、,,圖4.2.2 板式基礎(chǔ)基底壓力示意圖,25,塔機(jī)的塔身是立體桁架式鋼結(jié)構(gòu)，力的作用機(jī)理和結(jié)構(gòu)構(gòu)造類同于格構(gòu)式鋼柱，故規(guī)定了塔機(jī)的4根立柱所包圍的面積作為塔身柱截面。 傾覆力矩設(shè)計(jì)值M按基礎(chǔ)主軸x、y方向分別作用，計(jì)算基底壓力，再計(jì)算基礎(chǔ)的內(nèi)力、配筋。按公式（4.2.2）計(jì)算出塔機(jī)的塔身柱邊基礎(chǔ)截面的內(nèi)力彎矩與精確計(jì)算值相比，誤差一般在5%內(nèi)。 3.計(jì)算十字形基礎(chǔ)時(shí)，傾覆力矩設(shè)計(jì)值M和水平荷載設(shè)計(jì)值FV按其中任一條形基礎(chǔ)縱向作用計(jì)算，豎向荷載設(shè)計(jì)值F仍由全部基礎(chǔ)承受。,式中：Pmax按本規(guī)程第4.1節(jié)規(guī)定且采用荷載效應(yīng)基本組合計(jì)算的基 底邊緣的最大壓力值； P1按本規(guī)程第4.1

20、節(jié)規(guī)定且采用荷載效應(yīng)基本組合計(jì)算的塔 機(jī)立柱邊的基底壓力值。,26,4.3 樁基礎(chǔ) 4.3.1 構(gòu)造要求 1. 樁基構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94的規(guī)定。預(yù)埋件應(yīng)按塔機(jī)使用說明書布置。 2. 基樁應(yīng)按計(jì)算和構(gòu)造要求配置鋼筋?？v向鋼筋的最小配筋率，分別對灌注樁、預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁作了規(guī)定?？v向鋼筋最少根數(shù)和長度及保護(hù)層厚度作了規(guī)定，箍筋的構(gòu)造要求也作了規(guī)定。 3. 承臺宜采用截面高度不變的矩形板式或十字形梁式，截面高度不宜小于1000mm，且應(yīng)滿足塔機(jī)使用說明書的要求?；鶚兑司鶆?qū)ΨQ布置，且不宜少于4根，以滿足塔機(jī)任意方向傾覆力矩的作用。邊樁中心至承臺邊緣的最小

21、距離作了規(guī)定。,27,4. 板式承臺基礎(chǔ)上、下面均應(yīng)根據(jù)計(jì)算或構(gòu)造要求配筋，鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm，間距不應(yīng)大于200mm，上、下層鋼筋之間應(yīng)設(shè)置豎向架立筋，宜沿對角線配置樁頂暗梁，塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)的立柱應(yīng)位于暗梁上。十字形承臺應(yīng)按兩個(gè)方向的梁分別配筋，承受正、負(fù)彎矩的主筋應(yīng)按計(jì)算配置，箍筋不宜小于8，間距不宜大于200mm。 5. 基樁主筋伸入承臺基礎(chǔ)的錨固長度應(yīng)不小于35d（主筋直徑），對于抗拔樁，樁頂主筋的錨固長度應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010確定。對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和鋼管樁，宜采用植于樁芯混凝土中不少于620的主筋錨入承臺基礎(chǔ)，樁芯混凝土長度不應(yīng)小于2倍樁徑，且不應(yīng)小于1

22、000mm。 4.3.2 樁基計(jì)算 1. 樁頂作用效應(yīng)，應(yīng)取沿矩形或方形承臺對角線方向（即塔機(jī)塔身截面的對角線方向?qū)俸奢d效應(yīng)最危險(xiǎn)方向）的傾覆力矩和水平荷載及豎向荷載進(jìn)行計(jì)算，以角樁的受壓或受拔為最不利。當(dāng)采用十字形承臺時(shí)，傾覆力矩和水平荷載的作用宜取其中任一條形承臺按其縱向作用進(jìn)行計(jì)算，豎向荷載按全部基樁承受進(jìn)行計(jì)算。,28,2. 基樁的樁頂作用效應(yīng)應(yīng)按下列公式計(jì)算：,1） 軸心豎向力作用下：,,（4.3.2-1）,2） 偏心豎向力作用下：,,,（4.3.2-2）,（4.3.2-3）,29,荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合軸心豎向力作用下，基樁的平均豎向力； 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，角樁的最大豎向

23、力； 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，角樁的最小豎向力； 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于樁基承臺頂面的豎向力； 樁基承臺及其上土的自重標(biāo)準(zhǔn)值，水下部分按浮重度計(jì)； 樁基中的樁數(shù)； 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，沿矩形或方形承臺的對角線方向、或沿 十字型承臺中任一條形承臺縱向作用于承臺頂面的力矩； 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，塔機(jī)作用于承臺頂面的水平力； 承臺的高度； 矩形承臺對角線或十字型承臺中任一條形承臺兩端基樁的軸線 距離。 樁基豎向承載力、單樁豎向承載力特征值、樁的抗拔承載力、樁身抗壓或抗拔承載力等計(jì)算公式均同現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94，此處不作詳細(xì)解析。,,式中：,,,,,,,,,,30,

24、4.3.3 承臺計(jì)算 受彎及受剪計(jì)算 1. 樁基承臺應(yīng)進(jìn)行受彎、受剪承載力計(jì)算，將塔機(jī)作用于承臺的4根塔身立柱所包圍的面積作為柱截面，承臺彎矩、剪力應(yīng)按本規(guī)程第6.4.2條至6.4.3條規(guī)定計(jì)算，受彎、受剪承載力和配筋應(yīng)按現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。 2. 多樁矩形承臺彎矩的計(jì)算截面取在塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)塔身柱邊，彎矩可按下列公式計(jì)算：,,,（4.3.31）,（4.3.32）,31,式中：Mx、My分別為繞x軸、y軸方向計(jì)算截面處的彎矩設(shè)計(jì)值； xi、yi分別為垂直y軸、x軸方向自樁軸線到相應(yīng)計(jì)算截面的距離； Ni不計(jì)承臺自重及其上土重，在荷載效應(yīng)基本組合下的第i樁

25、 的豎向反力設(shè)計(jì)值。,,圖4.3.3-1 承臺彎矩計(jì)算示意,32,3. 對于十字形梁式承臺和板式承臺中暗梁的彎矩與剪力計(jì)算，可視基樁為不動(dòng)鉸支座，按簡支梁或連續(xù)梁計(jì)算（圖4.3.3-2、4.3.3-3），傾覆力矩設(shè)計(jì)值M按其中任一梁縱向作用，豎向荷載設(shè)計(jì)值F仍由全部基礎(chǔ)承受。連續(xù)梁宜對稱配置承受正、負(fù)彎矩的主筋；簡支梁架立筋的截面積不宜小于受力筋截面積的一半。暗梁計(jì)算截面的寬度應(yīng)不小于樁徑。,,圖4.3.3-2 板式承臺暗梁平面圖,暗梁,33,塔機(jī)塔身截面對角線上兩立柱對基礎(chǔ)的集中荷載設(shè)計(jì)值Fmax、min可按下式計(jì)算。,,,圖4.3.3-3 暗梁（1-1截面）計(jì)算簡圖,,（4.3.3

26、-3）,式中：F塔機(jī)荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用于基礎(chǔ)頂?shù)呢Q向荷載； M塔機(jī)荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用于基礎(chǔ)頂?shù)膬A覆力矩； L1塔機(jī)塔身截面對角線上兩立柱軸線間的距離。,34, 受沖切計(jì)算 1. 由于塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)或預(yù)埋節(jié)有支盤式或橫腹桿的特殊構(gòu)造，故在承臺厚度滿足本規(guī)程的構(gòu)造要求和塔機(jī)使用說明書的要求下，塔機(jī)立柱對承臺的沖切可不驗(yàn)算。 2. 塔機(jī)的傾覆力矩沿矩形或方形承臺的對角線方向作用時(shí)，角樁的樁頂作用力最大，且沖切破壞錐體的側(cè)面積最小，故本規(guī)程規(guī)定了承臺受角樁沖切的承載力計(jì)算公式。為簡化計(jì)算，將塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)的4根塔身立柱所包圍的面積作為塔身柱截面。 對位于塔機(jī)塔身柱沖切破壞錐體以外的基樁，承臺受角樁

27、沖切的承載力可按下式計(jì)算（圖4.3.3-4）：,,35,,,,圖4.3.3-4 承臺角樁沖切計(jì)算示意,36,荷載效應(yīng)基本組合時(shí)，不計(jì)承臺及其上土重的角樁樁頂?shù)? 豎向力設(shè)計(jì)值； 角樁沖切系數(shù)； 角樁內(nèi)邊緣至承臺外邊緣的水平距離； 從承臺底角樁頂內(nèi)邊緣引45沖切線與承臺頂面相交點(diǎn)至 角樁內(nèi)邊緣的水平距離；當(dāng)塔機(jī)塔身柱邊位于該45線以 內(nèi)時(shí)，則取由塔機(jī)塔身柱邊與樁內(nèi)邊緣連線為沖切錐體的 錐線；,式中：,,,,,（4.3.34）,（4.3.35）,（4.3.36）,37,當(dāng)角樁軸線位于塔機(jī)塔身柱沖切破壞錐體以內(nèi)時(shí)，且承臺高度符合構(gòu)造要求，可不進(jìn)行承臺受角樁沖切的承載力計(jì)算。,承臺受沖切承載力截

28、面高度影響系數(shù)，當(dāng)h800mm時(shí)， 取1.0; h2000mm時(shí)， 取0.9；其間按線性內(nèi)插法取值； 承臺混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 承臺外邊緣的有效高度； 角樁沖跨比，其值應(yīng)滿足0.251.0， ， 。,,,,,,,,,38,4.4 組合式基礎(chǔ) 組合式基礎(chǔ)由混凝土承臺或型鋼平臺、格構(gòu)式鋼柱或鋼管柱及灌注樁或鋼管樁等組成（圖4.4.1-（a））。,,,圖4.4.1-（a） 組合式基礎(chǔ)立面示意圖,39,圖4.4.1-（b） 型鋼平臺組合式基礎(chǔ),圖4.4.1-（c） 無平臺組合式基礎(chǔ),40,4.4.1 構(gòu)造要求 1.格構(gòu)式304不銹鋼板鋼柱的布置應(yīng)與下端的基樁軸線重合且宜采用焊接四肢組合式對稱構(gòu)

29、件，截面輪廓尺寸不宜小于400mm400mm，分肢宜采用等邊角鋼，且不宜小于L90mm8mm；綴件宜采用綴板式，也可采用綴條（角鋼）式。格構(gòu)式鋼柱伸入承臺的長度不宜低于承臺厚度的中心。 2.灌注樁的構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94的規(guī)定，其截面尺寸應(yīng)滿足格構(gòu)式鋼柱插入基樁鋼筋籠的要求。灌注樁在格構(gòu)式鋼柱插入部位的箍筋應(yīng)加密，間距不應(yīng)大于100mm。 3.格構(gòu)式鋼柱上端伸入混凝土承臺的錨固長度應(yīng)滿足抗拔要求。下端伸入灌注樁的錨固長度不宜小于2.0m，且應(yīng)與基樁縱筋焊接。 4.隨著基坑土方的分層開挖，應(yīng)在格構(gòu)式鋼柱外側(cè)四周及時(shí)設(shè)置型鋼支撐，將各格構(gòu)式鋼柱連接為整體（圖4.4.1）。

30、型鋼支撐的截面積不宜小于格構(gòu)式鋼柱分肢的截面積。當(dāng)格構(gòu)式鋼柱的計(jì)算高度（H0）超過8m時(shí)，宜設(shè)置水平型鋼剪刀撐，其豎向間距不宜超過6m，其構(gòu)造要求同豎向型鋼支撐。設(shè)置豎向和水平向型鋼支撐有利于抗塔機(jī)回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩。,41,4.4.2 組合式基礎(chǔ)計(jì)算 1. 格構(gòu)式鋼柱應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)，并應(yīng)符合下列公式規(guī)定： 1）格構(gòu)式鋼柱受壓整體穩(wěn)定性應(yīng)符合下式要求：,（4.4.21）,格構(gòu)式鋼柱單柱最大軸心受壓力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按本規(guī)程第 6.3節(jié)規(guī)定且取荷載效應(yīng)的基本組合值計(jì)算； 構(gòu)件毛截面面積，即分肢毛截面面積之和； 鋼材抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的換算長細(xì)比 和鋼材屈

31、服強(qiáng)度按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003 的規(guī)定：按b類截面查表C-2取用。,式中：,,,,,,42,2）格構(gòu)式鋼柱的換算長細(xì)比應(yīng)符合下式要求：,（4.4.22）,格構(gòu)式鋼柱繞兩主軸x、y的換算長細(xì)比中大值 （圖4.4.2）； 軸心受壓構(gòu)件允許長細(xì)比，取150。,式中：,,,圖4.4.2 格構(gòu)式組合構(gòu)件截面,,,43,,3）格構(gòu)式鋼柱分肢的長細(xì)比應(yīng)符合下列公式要求：,當(dāng)綴件為綴板時(shí)：,，且,,當(dāng)綴件為綴條時(shí)：,,（4.4.23）,（4.4.24）,格構(gòu)式鋼柱分肢對最小剛度軸1-1的長細(xì)比（圖4.4.2）， 其計(jì)算長度應(yīng)取兩綴板間或橫綴條間的凈距離。,式中：,,44,4）

32、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件換算長細(xì)比 的計(jì)算詳見現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017。其中格構(gòu)式鋼柱構(gòu)件的長細(xì)比（ 、 ）計(jì)算公式中的計(jì)算長度H。規(guī)定為承臺厚度中心至格構(gòu)式鋼柱底端。,,,,2. 綴件所受剪力應(yīng)按下式計(jì)算：,,（4.4.25）,,,為格構(gòu)式鋼柱四肢的毛截面面積之和， 鋼材的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 鋼材的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（屈服強(qiáng)度）。,式中：,,,,剪力V值可認(rèn)為沿構(gòu)件全長不變，此剪力應(yīng)由構(gòu)件兩側(cè)承受該剪力的綴件面平均分擔(dān)。,45,3. 綴件設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列公式要求（圖4.4.2-1、4.4.2-2）：,圖4.4.2-1綴板式格構(gòu)式鋼柱立面示意,圖4.4.2-2 綴條式格構(gòu)式鋼柱立面示意,4

33、6,1） 綴板按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，彎矩和剪力值按下式計(jì)算：,,（4.4.36）,,（4.4.37）,2） 斜綴條按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)，軸向壓力值按下式計(jì)算：,,（4.4.38）,單個(gè)綴板承受的彎矩； 單個(gè)綴板承受的剪力； 單個(gè)斜綴條承受的軸向壓力； 分肢型鋼形心軸之間的距離； 格構(gòu)式鋼柱的一個(gè)節(jié)間長度，即相鄰綴板軸線距離； 斜綴條和水平面的夾角。,式中：,,,,,,,,47,5、規(guī)程的重點(diǎn)施工管理內(nèi)容,5.1 基礎(chǔ)的鋼筋綁扎和預(yù)埋件安裝后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求檢查驗(yàn)收，合格后方可澆搗混凝土，澆搗中不得碰撞、移位鋼筋或預(yù)埋件，混凝土澆筑后應(yīng)及時(shí)保濕養(yǎng)護(hù)?；A(chǔ)四周應(yīng)回填土方并夯實(shí)，基礎(chǔ)頂面一般不回填土方以方便拆

34、除塔機(jī)。,圖5.1-1 塔基預(yù)埋錨栓的定位架,5.1-2 塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)和錨栓的連接,48,5.2 基礎(chǔ)的鋼筋綁扎后，應(yīng)作隱蔽工程驗(yàn)收，包括塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)的預(yù)埋件或預(yù)埋節(jié)，驗(yàn)收合格后方可澆筑混凝土。 5.3 安裝塔機(jī)時(shí)基礎(chǔ)混凝土應(yīng)達(dá)到80%以上設(shè)計(jì)強(qiáng)度，塔機(jī)運(yùn)行使用時(shí)基礎(chǔ)混凝土應(yīng)達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 5.4 吊裝組合式基礎(chǔ)的格構(gòu)式鋼柱時(shí)，和灌注樁鋼筋籠焊接后沉入，垂直度和上端偏位值容易疏忽失去控制，故作出垂直度和上端偏位值允許偏差的規(guī)定。 5.5 二手挖掘機(jī)對基坑開挖中應(yīng)保護(hù)好組合式基礎(chǔ)的格構(gòu)式鋼柱，開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)立即澆筑工程混凝土基礎(chǔ)的墊層，宜在組合式基礎(chǔ)的混凝土承臺投影范圍加厚墊層并摻入早

35、強(qiáng)劑。格構(gòu)式鋼柱在底板厚度的中央位置，應(yīng)在分肢型鋼上焊接止水鋼板。,49,圖5.5 基坑中塔機(jī)的組合式基礎(chǔ),50,5.6 灌注樁施工過程中應(yīng)進(jìn)行下列檢驗(yàn)： 5.6.1 灌注混凝土前，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94的規(guī)定，對已成孔的中心位置、孔深、孔徑、垂直度、孔底沉渣厚度進(jìn)行檢驗(yàn)； 5.6.2 應(yīng)對鋼筋籠安放的實(shí)際位置等進(jìn)行檢查，并填寫相應(yīng)質(zhì)量檢測、檢查記錄。 5.7 基礎(chǔ)尺寸的允許偏差應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定。 5.8 地基基礎(chǔ)其他施工質(zhì)量驗(yàn)收的規(guī)定詳見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187，此處不再詳述。,51,6、塔機(jī)風(fēng)荷載計(jì)算,6.1.1 垂直于塔機(jī)表面上的風(fēng)荷

36、載標(biāo)準(zhǔn)值WK，應(yīng)按下式計(jì)算：,,（6.1-1）,式中0.8為風(fēng)壓修正系數(shù)。一般塔機(jī)在單位工程上的使用時(shí)間為23年，按30年一遇的基本風(fēng)壓計(jì)算已屬安全（國家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130規(guī)定按30年一遇的基本風(fēng)壓計(jì)算，且乘以0.7修正系數(shù)。）本規(guī)程取50年一遇的基本風(fēng)壓w0，同時(shí)考慮風(fēng)荷載的風(fēng)振動(dòng)力作用傳至基礎(chǔ)時(shí)將會削弱，故此對風(fēng)壓折減修正。為便于風(fēng)荷載計(jì)算，,6.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算,52,本規(guī)程的附錄A對風(fēng)荷載的各項(xiàng)系數(shù)以表格形式列出查用。,風(fēng)振系數(shù)； 風(fēng)荷載體型系數(shù)； 風(fēng)壓等效高度變化系數(shù)； 基本風(fēng)壓（kN/m2）。,,,,,6.1.2 塔機(jī)的風(fēng)振系數(shù) 根據(jù)基

37、本風(fēng)壓w0和塔機(jī)的計(jì)算高度H及地面粗糙度類別查本規(guī)程附錄A表A.1.2即可得。 6.1.3 風(fēng)荷載體型系數(shù) 按本規(guī)程附錄A第A.1.3規(guī)定，當(dāng)塔身為型鋼或方鋼管桿件時(shí)體型系數(shù)取1.95；當(dāng)塔身為圓鋼管桿件時(shí)體型系數(shù)根據(jù)基本風(fēng)壓w0和風(fēng)壓等效高度變化系數(shù) 查本規(guī)程附錄表A.1.3即可得。 6.1.4 風(fēng)壓等效高度變化系數(shù) ，根據(jù)塔機(jī)的計(jì)算高度H和地面粗糙度類別查本規(guī)程附錄A表A.1.4即可得。附表A.1.4系根據(jù)風(fēng)荷載作用于基礎(chǔ)頂面的荷載效應(yīng)相等的原則，列出相應(yīng)的表格查取風(fēng)壓等效高度變化系數(shù) 。,53,,圖6.1.4-1 考慮高度變化 系數(shù)的實(shí)際風(fēng)壓圖,圖6.1.4-2 簡化高度變化 系

38、數(shù)的等效風(fēng)壓圖,荷載效應(yīng)相等原則就是，根據(jù)塔機(jī)的實(shí)際風(fēng)壓圖（圖6.1.4-1）計(jì)算出作用于基礎(chǔ)頂面的合力和力矩，與根據(jù)簡化的塔機(jī)等效風(fēng)壓圖（圖6.1.4-2）計(jì)算出作用于基礎(chǔ)頂面的合力和力矩分別相等。本規(guī)程附錄A列出風(fēng)壓等效高度變化系數(shù) 方便計(jì)算。,54,6.2 獨(dú)立塔機(jī)工作狀態(tài)時(shí)風(fēng)荷載計(jì)算 6.2.1 工作狀態(tài)時(shí)塔機(jī)風(fēng)荷載的等效均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下列公式計(jì)算：,,（6.2.11）,（6.2.12）,,塔機(jī)工作狀態(tài)時(shí)，風(fēng)荷載的等效均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）； 塔機(jī)工作狀態(tài)時(shí)，基本風(fēng)壓值取0.20 kN/m2； 塔身單片桁架結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面積（m2）； 塔身前后片桁架的平均充實(shí)率； 塔身桁架結(jié)構(gòu)寬

39、度（m）； 塔機(jī)獨(dú)立狀態(tài)下計(jì)算高度（m）。,,,,式中：,,,,,,,55,6.2.2 工作狀態(tài)時(shí)，作用在塔機(jī)上風(fēng)荷載的水平合力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算：,（6.2.13）,6.2.3 工作狀態(tài)時(shí)，作用在基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載的力矩標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：,（6.2.14）,Fsk作用在塔機(jī)上風(fēng)荷載的水平合力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）。,Msk風(fēng)荷載作用在基礎(chǔ)頂面的力矩標(biāo)準(zhǔn)值（kN m），應(yīng)按起重力矩同方向計(jì)算。,56,6.3 獨(dú)立塔機(jī)非工作狀態(tài)時(shí)風(fēng)荷載計(jì)算 6.3.1 非工作狀態(tài)時(shí)塔機(jī)風(fēng)荷載的等效均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下列公式計(jì)算：,（6.3.11）,（6.3.12）,非工作狀態(tài)時(shí)，風(fēng)荷載的等效均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）；

40、非工作狀態(tài)時(shí)，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）； 非工作狀態(tài)時(shí)的基本風(fēng)壓（kN/m2），應(yīng)按當(dāng)?shù)?0年一遇的 風(fēng)壓取用，且不小于0.35 kN/m2。,式中：,,,,57,,,6.3.2 非工作狀態(tài)時(shí)，作用在塔機(jī)上風(fēng)荷載的水平合力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：,,（6.3.2）,6.3.3 非工作狀態(tài)時(shí)，風(fēng)荷載作用在基礎(chǔ)頂面上的力矩標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：,,（6.3.3）,風(fēng)荷載作用在基礎(chǔ)頂面上的力矩標(biāo)準(zhǔn)值（ kN m），應(yīng)按從平衡臂吹向起重臂計(jì)算 。,6.3.4 風(fēng)向系數(shù) 當(dāng)風(fēng)沿著塔機(jī)塔身方形截面對角線方向吹時(shí)，風(fēng)荷載應(yīng)乘以風(fēng)向系數(shù) ，即 取為風(fēng)向著方形截面任一邊作用時(shí)的1.2倍。,,非工作狀態(tài)時(shí)，作用在塔機(jī)上

41、風(fēng)荷載的水平合力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）。,,,58,7、塔機(jī)樁基礎(chǔ)計(jì)算實(shí)例,7.1 塔機(jī)及樁基概況 7.1.1 塔機(jī)概況 根據(jù)工程實(shí)況，采用塔機(jī)型號為QTZ60，塔身為方鋼管桁架結(jié)構(gòu)，塔身桁架結(jié)構(gòu)寬度為1.6m，最大起重量為6t，最大起重力矩為69tm，最大吊物幅度50m，結(jié)構(gòu)充實(shí)率0.35，獨(dú)立狀態(tài)塔機(jī)最大起吊高度40m，塔機(jī)計(jì)算高度43m（取至錐形塔帽的一半高度），現(xiàn)場為B類地面粗糙度。塔機(jī)以獨(dú)立狀態(tài)計(jì)算，分工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)兩種工況分別進(jìn)行基礎(chǔ)的受力分析。,59,7.1.2 樁基概況 根據(jù)現(xiàn)場的巖土工程勘察報(bào)告和工程樁的選型，塔基的基樁選用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁PC-AB550(100)-11

42、.10.9a，樁身的混凝土強(qiáng)度等級為C60，樁端持力層為可塑狀態(tài)的粉質(zhì)粘土，單樁豎向承載力特征值750kN，單樁豎向抗拔承載力特征值550kN，承臺尺寸blh=480048001250mm，承臺埋置深度為1.5m，承臺頂面不覆土。塔機(jī)工作地點(diǎn)為深圳市，在豐水期的地下水位為自然地面下1m，樁基礎(chǔ)平面示意圖及AA剖面圖如下：,60,,,暗梁,暗梁,圖7.1.2 樁基平面示意圖及AA剖面圖,61,7.2 樁基所受荷載的計(jì)算分析 7.2.1 塔機(jī)豎向荷載,,圖7.2.1 QTZ60塔機(jī)豎向荷載簡圖,62,塔機(jī)QTZ60的豎向荷載簡圖如圖7.2.1。圖中各參數(shù)摘自浙江建機(jī)集團(tuán)生產(chǎn)的QTZ60塔機(jī)使用說明

43、書。各種型號規(guī)格的塔機(jī)荷載簡圖應(yīng)按實(shí)畫出并計(jì)算。,塔身自重； 起重臂自重； 小車和吊鉤自重； 平衡臂自重； 平衡塊自重； 最大起重荷載； 最小起重荷載； 塔機(jī)各分部重心至塔身中心的距離； 最大或最小起重荷載至塔身中心相應(yīng)的最大距離。,圖中：,,,,,,,,,,63, 塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ ）,7.2.2 基礎(chǔ)荷載組合,1. 自重荷載及起重荷載,1） 塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值,,2） 基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值,豐水期：,,3） 起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值,,2. 風(fēng)荷載計(jì)算 1） 工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（見本規(guī)程附錄A）,,64,2）非工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對角線方向所受風(fēng)荷載

44、標(biāo)準(zhǔn)值（見本規(guī)程附錄A） 塔機(jī)所受風(fēng)線荷載標(biāo)準(zhǔn)值（深圳市 ）, 塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值, 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,,,, 塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值,, 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,65,2） 最大起重荷載產(chǎn)生最大向前力矩標(biāo)準(zhǔn)值（ 較 產(chǎn)生的力矩大）,3. 塔機(jī)的傾覆力矩 塔機(jī)自身產(chǎn)生的傾覆力矩，向前（起重臂方向）為正，向后為負(fù)。,1） 大臂自重產(chǎn)生的向前力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,,3） 小車位于上述位置時(shí)的向前力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,4） 平衡臂產(chǎn)生的向后力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,5） 平衡重產(chǎn)生的向后力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,66,4. 綜合分析、計(jì)算,1） 工作狀態(tài)下塔機(jī)對基礎(chǔ)頂面的作用,

45、 標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,, 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值,, 豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值,塔機(jī)自重：,,基礎(chǔ)自重：,,起重荷載：,,,2） 非工作狀態(tài)下塔機(jī)對基礎(chǔ)頂面的作用,67, 標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,無起重荷載，小車收攏于塔身邊，故沒有力矩M2、M3。, 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值,, 豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值,塔機(jī)自重：,,基礎(chǔ)自重：,,,根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）第3.2.4條規(guī)定，工作狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合標(biāo)準(zhǔn)值（SK）按下式計(jì)算：,,68,式中： 按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值。 按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值。,,,比較上述兩種工況的計(jì)算，可知本例塔機(jī)在非工作狀態(tài)時(shí)

46、對基礎(chǔ)傳遞的傾覆力矩最大，故應(yīng)按非工作狀態(tài)的荷載組合進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)?？刂乒r下（非工作狀態(tài)）的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值小于塔機(jī)制造商的“塔式起重機(jī)使用說明書”中所提供值，原因是塔機(jī)制造商的提供值系按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T13754規(guī)定的基本風(fēng)壓0.80kN/m2（離地面高度20m以下）、1.10 kN/m2（離地面高度20m以上）計(jì)算。若塔機(jī)現(xiàn)場的基本風(fēng)壓不小于1.00kN/m2，按本規(guī)程規(guī)定進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果，傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值大于塔機(jī)制造商的“塔式起重機(jī)使用說明書”中所提供值。,69,7.3 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì),7.3.1 基樁承載力驗(yàn)算,傾覆力矩按最不利的對角線方向作用。,1. 基樁豎向承載力

47、驗(yàn)算,取最不利的非工作狀態(tài)荷載進(jìn)行驗(yàn)算,1） 軸心豎向力作用下：,,,,70,2） 偏心豎向力作用下：,,,,,,,,為豎向拔力,,,基樁豎向承載力符合要求，按抗壓樁暨抗拔樁設(shè)計(jì)。,71,2. 樁身軸心受壓承載力驗(yàn)算,荷載效應(yīng)基本組合下的樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值：,,查國家標(biāo)準(zhǔn)圖集03SG409得：,先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁PC-AB550(100)-11.10.9a樁身結(jié)構(gòu)豎向 承載力設(shè)計(jì)值：,R=2700kN,,樁身軸心受壓承載力符合要求。,3. 樁身軸心受拔承載力驗(yàn)算,荷載效應(yīng)基本組合下的樁頂軸向拉力設(shè)計(jì)值：,,,,72,樁身軸心受拔承載力符合要求，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的連接按國家標(biāo)準(zhǔn)圖集03SG4

48、09等強(qiáng)度焊接，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與承臺的連接應(yīng)符合本規(guī)程第6.2.6條規(guī)定。,7.3.2 樁基承臺計(jì)算 計(jì)算承臺受彎、受剪及受沖切承載力時(shí)，不計(jì)承臺及其上土自重。 1. 承臺受沖切驗(yàn)算 角樁軸線位于塔機(jī)塔身柱的沖切破壞錐體以內(nèi)，且承臺高度符合構(gòu)造要求，故可不進(jìn)行承臺受角樁沖切的承載力驗(yàn)算。 2. 承臺暗梁配筋計(jì)算,承臺暗梁截面bh=6001250mm，混凝土強(qiáng)度等級為C25，鋼筋采用HRB335，混凝土保護(hù)層厚度為50mm（即預(yù)應(yīng)力管樁嵌入承臺的長度）。,1） 荷載計(jì)算,塔機(jī)塔身截面對角線上立桿的荷載設(shè)計(jì)值,,73,暗梁計(jì)算簡圖如下：,,圖8.3.2 暗梁計(jì)算簡圖,2） 受彎計(jì)算,

49、A、B支座反力為：,,（支座反力向下）；,,（支座反力向上）。,最大彎矩在截面2位置，彎矩設(shè)計(jì)值：,,根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002第7.2.1條規(guī)定，按強(qiáng)度等級為C25混凝土，鋼筋為HRB335的矩形截面單筋梁計(jì)算，配筋為：,74,,實(shí)配6 20，,,,，相差0.8%，符合要求。,3） 受剪計(jì)算,按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002第7.5.7條、第10.2.910.2.11條規(guī)定設(shè)計(jì)。,最大剪力在B支座截面，剪力設(shè)計(jì)值：,,混凝土受剪承載力：,,式中計(jì)算截面的剪跨比：,,，取,,，符合最小配筋率的規(guī)定。,75,7.3.3 樁承臺配筋,1. 暗

50、梁配筋截面簡圖如下圖。,架立筋為 ，受力筋為 ，箍筋為8200（4肢箍）。,,,,圖7.3.3-1 暗梁截面配筋簡圖,箍筋按構(gòu)造要求進(jìn)行配筋，8200（4肢箍）。,76,圖7.3.3-2 承臺截面配筋簡圖,2. 承臺基礎(chǔ)上下面均配鋼筋網(wǎng)12雙向200。,77,8、十字型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)例,8.1 塔機(jī)及地基基礎(chǔ)概況 8.1.1 塔機(jī)概況 根據(jù)工程實(shí)況，采用塔機(jī)型號為QTZ60，塔身為方無縫鋼管桁架結(jié)構(gòu)，塔身桁架結(jié)構(gòu)寬度為1.6m，最大起重量為6t，最大起重力矩為69tm，最大吊物幅度50m，結(jié)構(gòu)充實(shí)率0.35，獨(dú)立狀態(tài)塔機(jī)最大起吊高度40m，塔機(jī)計(jì)算高度43m（取至錐形塔帽的一半高度），

51、現(xiàn)場為B類地面粗糙度。塔機(jī)以獨(dú)立狀態(tài)計(jì)算，分工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)兩種工況分別進(jìn)行基礎(chǔ)的受力分析。 8.1.2 地基基礎(chǔ)概況 根據(jù)現(xiàn)場的工程地質(zhì)勘察報(bào)告，持力層地基為可塑狀態(tài)的粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值160kPa，重度19.3kN/m3，地下水位在自然地面下2m以下，且無軟弱下臥層，故采用天然地基上十字型基礎(chǔ)，其中任一條形基礎(chǔ)的尺寸為8500mm1100mm1250mm，節(jié)點(diǎn)加腋1000mm1000mm。基礎(chǔ)埋置深度為1.5m，基礎(chǔ)頂面不覆土。塔機(jī)工作地點(diǎn)為深圳市，塔機(jī)基礎(chǔ)示意圖如下：,78,,圖8.1.2 十字形基礎(chǔ)平面示意圖及A-A剖面圖,79,8.2 基礎(chǔ)所受荷載的計(jì)算分析,塔機(jī)QTZ6

52、0的豎向荷載簡圖如圖8.2。圖中各參數(shù)摘自浙江建機(jī)集團(tuán)生產(chǎn)的QTZ60塔機(jī)的使用說明書。各種型號規(guī)格的塔機(jī)荷載簡圖應(yīng)按實(shí)畫出并計(jì)算。,圖8.2 QTZ60塔機(jī)豎向荷載簡圖,80,1） 塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ ）,8.2.1 自重荷載及起重荷載,1. 塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值,,2. 基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值,,3. 起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值,,,,,8.2.2 風(fēng)荷載計(jì)算 1. 工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（見本規(guī)程附錄A）,81,2. 非工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（見本規(guī)程附錄A） 1） 塔機(jī)所受風(fēng)線荷載標(biāo)準(zhǔn)值（深圳市 ）,,2） 塔機(jī)所受風(fēng)

53、荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值,3） 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,,,,2） 塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值,,3） 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,82,2. 最大起重荷載產(chǎn)生最大向前力矩標(biāo)準(zhǔn)值（ 較 產(chǎn)生的力矩大）,8.2.3 塔機(jī)的傾覆力矩 塔機(jī)自身產(chǎn)生的傾覆力矩，向前（起重臂方向）為正，向后為負(fù)。,1. 大臂自重產(chǎn)生的向前力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,,3. 小車位于上述位置時(shí)的向前力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,4. 平衡臂產(chǎn)生的向后力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,5. 平衡重產(chǎn)生的向后力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,83,8.2.4 綜合分析、計(jì)算,1. 工作狀態(tài)下塔機(jī)對基礎(chǔ)頂面的作用,1） 標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,,2） 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值,,3）

54、豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值,塔機(jī)自重：,,基礎(chǔ)自重：,,起重荷載：,,,2. 非工作狀態(tài)下塔機(jī)對基礎(chǔ)頂面的作用,84,1） 標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值,,無起重荷載，小車收攏于塔身邊，故沒有力矩M2、M3。,2） 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值,,3） 豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值,塔機(jī)自重：,,基礎(chǔ)自重：,,,根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）第3.2.4條規(guī)定，工作狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合標(biāo)準(zhǔn)值SK按下式計(jì)算：,,85,式中： 按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值。 按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值。,,,3. 荷載比較分析 1） 比較上述兩種工況的計(jì)算，可知本例塔機(jī)在非工作狀態(tài)時(shí)對基礎(chǔ)傳遞的傾覆力

55、矩最大，故應(yīng)按非工作狀態(tài)的荷載組合進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。 2） 控制工況下（非工作狀態(tài)）的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值小于塔機(jī)制造商的“塔式起重機(jī)使用說明書”中所提供值，原因是塔機(jī)制造商的提供值系按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T13754規(guī)定的基本風(fēng)壓0.80kN/m2（離地面高度20m以下）、1.10 kN/m2（離地面高度20m以上）計(jì)算。若塔機(jī)現(xiàn)場的基本風(fēng)壓不小于1.00kN/m2，按本規(guī)程規(guī)定進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果，傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值大于塔機(jī)制造商的“塔式起重機(jī)使用說明書”中所提供值。,86,8.3 塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 8.3.1 地基土承載力驗(yàn)算 1. 計(jì)算修正后的地基承載力特征值 十字形混凝土基礎(chǔ)中條

56、形基礎(chǔ)平面尺寸及厚度為850011001250mm，基礎(chǔ)埋置深度為1.5m。地基承載力特征值為160kN/m2，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500072002第5.2.4條規(guī)定計(jì)算修正后的地基承載力特征值：,,2. 地基承載力驗(yàn)算,按本規(guī)程4.1.2條規(guī)定，對十字型基礎(chǔ)，傾覆力矩由其中任一條形基礎(chǔ)承載，豎向荷載由全基礎(chǔ)承載。,條形加腋基礎(chǔ)的豎向荷載：,87,,,式中： A0 條形加腋基礎(chǔ)底面積，加腋面積按兩個(gè)等腰梯形計(jì)算； A 全基礎(chǔ)底面積。,由本規(guī)程的4.1.2條得,,,,,88,,地基承載力、偏心距符合要求。,8.3.2 基礎(chǔ)配筋計(jì)算,,1. 塔身柱邊截面基底壓力標(biāo)準(zhǔn)值P1

57、,,圖8.3.2 基礎(chǔ)承臺配筋計(jì)算簡圖,89,2 . 基礎(chǔ)自重在基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的壓力標(biāo)準(zhǔn)值,,3. 基底均布荷載設(shè)計(jì)值,,,式中： 荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.35，即考慮荷載效應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)組合轉(zhuǎn)化為基本組合的簡化荷載系數(shù)。,,4. 1-1截面彎矩設(shè)計(jì)值M1,,90,5 . 基礎(chǔ)縱筋計(jì)算,根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500102002第7.2.1條規(guī)定，按強(qiáng)度等級為C25混凝土，鋼筋為HRB335的矩形截面（bh=1100mm 1250mm）單筋梁計(jì)算，配筋為：,,按本規(guī)程的5.2.3條規(guī)定，十字型混凝土基礎(chǔ)，上部配置6 16，下部配置 6 22，下部縱向?qū)嶋H配受力筋截面積為：As=2281mm2，符合要求。,6. 基礎(chǔ)箍筋計(jì)算,按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500102002第7.5.3條、第10.2.9條、第10.2.11條設(shè)計(jì)：,1-1截面剪力設(shè)計(jì)值V1,,，符合最小配筋率的要求。,91,8.3.3 基礎(chǔ)配筋,,1. 基礎(chǔ)梁截面,圖8.3.3-1 十字型基礎(chǔ)截面配筋圖,基礎(chǔ)頂面縱筋配置為6 16鋼筋。 基礎(chǔ)加腋處，頂部與底部配置水平構(gòu)造筋 12200mm、豎向構(gòu)造箍筋8200，外側(cè)縱向筋 10200。,箍筋按構(gòu)造要求進(jìn)行配筋，8200（4肢箍）。,92,2. 加腋截面,圖8.3.3-2 加腋截面配筋（B-B剖面）,93,PKPM施工軟件,